(57)【要約】      （修正有）【課題】色素増感型の太陽電池である太陽電池セル同士を接続するのに、高い強度にて接続できると共に、導電性被膜同士を大きな面積にて接続して電力をロスする度合いを小さくできる太陽電池セルの接続方法、及びそれを用いた色素増感型太陽電池を提供する。【解決手段】太陽電池セル１０Ａ及び１０Ｂ同士を接続するのに、導電性接着剤６により導電性被膜１３及び１４同士を大きな面積で接着した場合でも、導電性接着剤６自体が導電性であることから接続部分での電力のロスを小さくでき、また大きな面積で接着できることで、接着面積が拡大されて太陽電池セル１０Ａ及び１０Ｂ同士を高い強度にて接続することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性被膜が設けられた基板を用いて形成された色素増感型の太陽電池である太陽電池セルにおいて、前記導電性被膜が外界に露出された複数の太陽電池セルの導電性被膜同士を電気的に接続する接続方法であって、前記導電性被膜間を導電性接着剤により接着することを特徴とする太陽電池セルの接続方法。
【請求項２】
前記導電性接着剤は、二液エポキシ系のものを用いていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの接続方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池セルの接続方法を用いて二体以上の太陽電池セルが接続されていることを特徴とする色素増感型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色素増感型の太陽電池である太陽電池セル同士の接続を行う接続方法、及びそれを用いた色素増感型太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
色素増感型太陽電池の電極基板は、透明電極用と対向電極用のものがあるが、いずれも基材上に導電性被膜を形成したものである。導電性被膜は、半導体層により生起された電子の流れを電解質層と共に確保すると共に、生起された電力を外部に取り出す役割を有している。
【０００３】
生起された電力を外部に取り出すには、例えば特許文献１の図１に記載の如く、導電性被膜に接続した電極接続部を基材の外部に突出させて電極接続部間を接続させたり、基材の端部を各々相対向する基材の端部より外側に設け、突設した導電性被膜に電極リードを取り付けて太陽電池セルの端部付近を重ね合わせたりすることで、太陽電池モジュールが直列に接続されるようにした色素増感型太陽電池セルが開示されている。
【０００４】
他に、図３に示す如く、透明電極が設けられた矩形の透明電極基板ａと、対向電極が設けられた矩形の対向電極基板ｂとを斜め方向にずらして相対向して設け、各々の導電性被膜を前面側及び背面側から露出させることで、露出した導電性被膜間を重ね合わせて電気的に接続することで容易に太陽電池セルを直列に接続できる色素増感型太陽電池が用いられてきている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９３４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載等の従来の色素増感型太陽電池における太陽電池セル同士の接続方法では、露出した導電性被膜同士を重ね合わせて挟着したり、導電性被膜同士の一部を接着剤により接着させたりして接続するものであり、前者の接続方法では外力により接続が外れる恐れがあり、また後者の接続方法では接続する面積が小さくなって電力のロスに繋がる恐れがあった。
【０００７】
本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、色素増感型の太陽電池である太陽電池セル同士を接続するのに、高い強度にて接続できると共に、導電性被膜同士を大きな面積にて接続して電力をロスする度合いを小さくできる太陽電池セルの接続方法、及びそれを用いた色素増感型太陽電池を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる太陽電池セルの接続方法は、導電性被膜が設けられた基板を用いて形成された色素増感型の太陽電池である太陽電池セルにおいて、前記導電性被膜が外界に露出された複数の太陽電池セルの導電性被膜同士を電気的に接続する接続方法であって、前記導電性被膜間を導電性接着剤により接着することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係わる太陽電池セルの接続方法によれば、色素増感型太陽電池の太陽電池セル同士を接続するのに、導電性接着剤により導電性被膜同士を大きな面積で接着した場合でも、接着剤自体が導電性であることから接続部分での電力のロスを小さくでき、また大きな面積で接着できることで、接着面積が拡大されて太陽電池セル同士を高い強度にて接続することができる。
【００１０】
また前記導電性接着剤は、二液エポキシ系のものを用いていれば、加熱して硬化させる必要がなく、また接着剤に含まれる有機溶媒が少ないことから、基板が合成樹脂等で熱や溶媒に弱いものであっても容易に適用することができ好ましい。
【００１１】
また本発明に係わる色素増感型太陽電池は、請求項１又は２に記載の太陽電池セルの接続方法を用いて二体以上の太陽電池セルが接続されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係わる色素増感型太陽電池によれば、請求項１又は２に記載の太陽電池セルの接続方法を用いることで、高い強度の接続が図られて、且つ電力のロスが小さくなされていることで、多数直列に接続して電流値を高めようとした場合に、外力がかかるような用途に用いた場合でも太陽電池セル間の接続部分が外れにくく耐久性の高いものとでき、また接続部分が多くなっても電流値や電圧値の低下を最小限に留めて発電効率を高いレベルに保持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わる太陽電池セルの接続方法によれば、色素増感型太陽電池の太陽電池セル同士を接続するのに、導電性接着剤により導電性被膜同士を大きな面積で接着した場合でも、接着剤自体が導電性であることから接続部分での電力のロスを小さくでき、また大きな面積で接着できることで、接着面積が拡大されて太陽電池セル同士を高い強度にて接続することができる。
【００１４】
また本発明に係わる色素増感型太陽電池によれば、請求項１又は２に記載の太陽電池セルの接続方法を用いることで、高い強度の接続が図られて、且つ電力のロスが小さくなされていることで、多数直列に接続して電流値を高めようとした場合に、外力がかかるような用途に用いた場合でも太陽電池セル間の接続部分が外れにくく耐久性の高いものとでき、また接続部分が多くなっても電流値や電圧値の低下を最小限に留めて発電効率を高いレベルに保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明に係わる太陽電池セルの接続方法の、実施の一形態を示すもので、図１は適用される太陽電池セルを示す断面図である。太陽電池セル１０は、透明基板２１と対向基板２２に導電性被膜１１及び１２が各々形成され、導電性被膜１１及び１２同士が相対向して配置されると共に、透明基板２１側に形成された導電性被膜１１上には、薄膜の多孔質の半導体材料に増感色素を担持させた光電極層３が形成されており、光電極層３と対向基板２２側に形成された導電性被膜１２との間には、電解質溶液からなる電解質層４が設けられている。太陽電池セル１０の一端からは透明基板２１が突出されることで、透明基板２１側の導電性被膜１１の一部が外界に露出された導電性被膜１３となされ、他端からは対向基板２２が突出されることで対向基板２２側の導電性被膜１２の一部が外界に露出された導電性被膜１４となされている。
【００１７】
図２は、太陽電池セル１０同士の接続部分の詳細を示す縦断面図である。一方の太陽電池セル１０Ａにおいて透明基板２１側の外界に露出された導電性被膜１３は、他方の太陽電池セル１０Ｂにおいて対向基板２２側の外界の露出された導電性被膜１４と、上下方向に重ね合わされると共に導電性被膜１３及び１４間が導電性接着剤６により接着されている。導電性接着剤６は各々の導電性被膜１３及び１４の略全面に亘って接着されていることで、導電性被膜１３及び１４同士が大きな面積で接着されるようになり、太陽電池セル１０同士が高い強度にて接着されるようになされている。また導電性接着剤６自体が導電性を有することで、接続部分における電力がロスする度合いは小さいものとなされている。
【００１８】
ここで導電性接着剤６は、一液又は二液のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等をベースとする接着剤に銀、銅、カーボングラファイト等の導電性微粒子を配合したものであり、ここで基板が合成樹脂等の熱に弱いものであれば、硬化させるのに高い温度での加熱が必要ない二液エポキシ系、アクリル系の合成樹脂を用いたものが好適である。また合成樹脂が有機溶媒に対する耐性が低いものであれば、含有する有機溶媒が少なく合成樹脂の腐食の恐れが小さい二液のエポキシ樹脂をベースとする導電性接着剤を好適に用いることができる。
【００１９】
また導電性被膜１１〜１４については、透明基板２１側に設けられるものとしては透明性に優れると共に高い導電性を備えるスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、金、白金等やそれらを複数組み合わせたものを真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、泳動電着法等の適宜の方法により透明基板２１上に形成したり、またはそれらの薄膜が形成されたフィルムを透明基板２１に貼着したりする等して形成することができる。
【００２０】
透明基板２１の形成に用いられる材料は、透明性の高いガラス、強化ガラスや、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル等の透明性の高い合成樹脂等を用いることができる。対向基板２２の形成については透明性が必要とされない場合には適宜の材料を用いて形成することができるが、透明性が必要とされる場合には透明基板２１に挙げた材料を好適に用いることができる。また電解質層４に用いられる電解質溶液に対する耐久性の高いポリエチレンテレフタレート樹脂に加え、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂といったポリエステル合成樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン樹脂といったポリオレフィン系合成樹脂等も好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる太陽電池セルの接続方法に適用される太陽電池セルの一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係わる太陽電池セルの接続方法の、実施の一形態を示す縦端面図である。
【図３】従来の太陽電池セルの接続方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１  （透明基板側の）導電性被膜
１２  （対向基板側の）導電性被膜
１３  （外界に露出した透明基板側の）導電性被膜
１４  （外界に露出した対向基板側の）導電性被膜
２１  透明基板
２２  対向基板
３    光電極層
４    電解質層
５    封止材
１０  太陽電池セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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